ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Термическое обезвреживание сточных вод из "Очистка сточных вод предприятий хлорной промышленности " Сточные воды многих хлорорганических производств содержат разнообразные органические и неорганические продукты, в том числе легколетучие вещества, образующие с водяным паром азеотропные смеси, нелетучие продукты, остающиеся в кубовом остатке при упаривании вод. Такие сточные воды представляют собой сложные гетерогенные и гомогенные системы, разделение которых в ряде случаев практически невозможно осуществить с помощью известных способов разделения перегонки, ректификации, фильтрования, адсорбции и др. [c.144] При общем содержании органических веществ в сточных водах по ХПК = 40 000—50 ООО мг Ог/л и более [64], а также при наличии в них биохимически неокисляемых продуктов единственно возможным способом обезвреживания таких вод является способ те рмич еской обработки сжигание с (выделением нетоксичных газообразных продуктов горения и твердых веществ. Газообразные продукты выбрасывают в атмосферу, а твердые вещества могут быть использованы. [c.144] Одним из недостатков, препятствующих широкому использованию этого метода в практике, является значительный расход энергии, связанный с необходимостью затрат тепла на испарение воды и получение перегретого пара для осуществления стадии окисления органических продуктов. [c.144] Освоение процесса термического обезвреживания сточных вод было начато с попытки вести сжигание в пламенной печи обычной конструкции путем впрыска сточной воды в камеру горения, где одновременно сжигали жидкое или газообразное топливо. Опыт показал, что органические вещества, содержащиеся в сточной воде, не успевали в этих условиях окисляться и выносились из печи вместе с топочными газами. [c.144] Для сжигания сточных вод в ГИАП была разработана печь шахтного типа, в которой обеспечивалось необходимое время для осуществления процесса сжигания. Печь предназначена для сжигания около 1400 кг/ч кубовых остатков, теплота сгорания которых 3,297-10 Дж/кг, или 7875 ккал/кг. При этом испарялось около 7800 кг/ч сточных вод, расход природного газа на сжигание был равен примерно 230 м /ч (теплота сгорания 3,516-10 Дж/м , или 8400 ккал/м= при н. у.). [c.144] Печь представляет собой вертикальную шахту, в нижней части которой примерно на 1500 мм выше пода печи, а затем на высоте 2700 мм от пода установлено по три горелки, в которых вместе с газом сжигаются кубовые остатки. [c.144] Примерно на расстоянии 500 мм от пода установлено три горелки и три форсунки, а выше на 990 мм — еще шесть форсунок. Через них в печь впрыскиваются сточные воды, которые испаряются и перегреваются до 750—800 °С. При этой температуре сгорают примеси, находящиеся в сточной воде, и вода освобождается от загрязнений. [c.145] Имеющиеся данные показывают, что печь шахтного типа весьма несовершенна, так как она отличается низкой производительностью (горючие материалы, содержащиеся в сточных водах, сгорают не полностью и выносятся с топочными газами в атмосферу). Кроме того, в печах этого типа очень велика стоимость обезвреживания сточных вод, обусловленная высоким удельным расходом топлива (250—300 м /м сточной воды). [c.145] В настоящее время широкое распространение получают циклонные печи для сжигания сточных вод (рис. 36). Топочные газы, получаемые в циклонной печи, поступают затем в сушилку для выпарки сточных вод и плавления солей. [c.145] Достоинство циклонных печей заключается в том, что в них -создаются благоприятные условия тепло- и массообмена между газами и капельками распыленной сточной воды, поэтому процесс горения протекает с высоким тепловым напряжением и весьма малыми тепловыми потерями при минимальном избытке воздуха. [c.145] Сточная вода вводится в камеру циклонной печи через тангенциально расположенные механические форсунки, с помощью которых обеспечивается тщательное диспергирование сточной воды. Согласно имеющимся опытным данным [66], в циклонных печах достигаются нагрузки по сточной воде в 20—30 раз большие, чем в печах шахтного типа, т. е. 240—360 кг/(мЗ-ч). Несмотря на сложность конструкции циклонные печи более эффективны. [c.145] 36 Циклонная печь. [c.145] Как указывалось выше, хлорорганические продукты при 1200— 1300 °С в избытке кислорода сгорают с образованием хлористого водорода, двуокиси углерода и воды. Хлористый водород адсорбируется водой, двуокись углерода выбрасывают в атмосферу. [c.146] Для создания требуемой температуры сжигания в зону горения вводят дополнительное тепло путем сжигания топливного газа. Если молекула сжигаемого хлорорганического продукта содержит много хлора и мало водорода, в зону горения вводят керосин, дизельное топливо и др. Температуру продуктов сгорания снижанЗт впрыском соляной кислоты, при этом содержание хлористого водорода в продуктах сгорания увеличивается с 6 до 8—9% (объ-емн.). Это улучшает условия адсорбции при получении концентрированной кислоты. Несмотря на высокую температуру и избыток кислорода при сжигании образуется небольшое количество сажи и смолистых продуктов. [c.146] В емкости 5 из газов конденсируется соляная кислота, которая поступает далее на орошение промывной колонны 6. Газы, проходя промывную колонну, отмываются от сажи и смолистых примесей и поступают далее в колонну 7. В нижней части колонны 7 хлористый водород абсорбируется циркулирующей соляной кислотой, которая охлаждается в холодильнике 8. Часть образующейся концентрированной кислоты (содержание 27,5—29% НС1) используют для охлаждения газов в газоходе и закалочной камере, остальную кислоту охлаждают в холодильнике 9 и собирают в емкости 11. [c.147] В верхней части колонны 7, орошаемой разбавленной соляной кислотой, протекает дополнительная абсорбция хлористого водорода. Газы со следами хлористого водорода проходят колонну 10, орошаемую водой, и далее выбрасываются в атмосферу. Образующуюся кислоту из куба колонны 10 насосом подают на орошение верхней части колонны 7. Загрязненная соляная кислота накапливается в системе, ее избыток возвращается в топку для дожигания хлорорганических примесей. [c.147] Циклонная печь представляет собой стальной цилиндрический аппарат, футерованный изнутри высокоглиноземистым огнеупорным кирпичом. Снаружи аппарата имеется кожух, куда подают воздух для охлаждения. Тонка имеет несколько тангенциальных вводов, в которые вставлены форсунки и горелки, изготовленные из стали Х18Н10Т. [c.147] Форсунки для ввода сжигаемых хлорорганических продуктов располагаются после горелок по ходу газа, они могут быть механическими и пневматическими. В механических форсунках распыление происходит за счет высокой скорости потока, создаваемой насосом, в пневматических — потоком воздуха или водяного пара. Механические форсунки для ввода кислоты в топку, газоход и закалочная камера изготовлены из графита. Тангенциальная установка горелок и форсунок и высокая скорость подачи топлива и отходов (до 80 м/с) обеспечивают очень быстрое перемешивание и полноту сгорания. [c.147] Закалочная камера представляет собой цилиндрическую графитовую трубу со стальным кожухом, охлаждаемым воздухом. Кожух снабжен линзовыми компенсаторами для предохранения от деформаций при резких колебаниях температуры. Внутри камеры имеется форсунка для распыления соляной кислоты. [c.147] Колонны — стальные аппараты, гуммированные изнутри и футерованные кислотоупорной плиткой или кирпичом. [c.147] Вернуться к основной статье